Nachdem der Bamberger Bischofsstuhl für mehr als ein Jahr vakant war, wurde Friedrich I. von Hohenlohe am 20. Oktober 1344 von Papst Clemens VI. in sein Amt eingesetzt. Der Tag seiner Weihe kann nicht mehr festgestellt werden. Diese dürfte wohl zwischen dem 3. März und dem 27. April 1345 stattgefunden haben.

Sofort nach seiner Ernennung trat Friedrich in die Opposition gegen Ludwig den Bayern. Dessen Kontrahent Karl IV. wurde 1346 zum deutschen König erhoben. Karl IV. belohnte die Unterstützung Friedrichs mit dem Vertrag von Hohenlohe. Durch diesen vergrößerte sich das Bistumsgebiet erheblich nach Süden und Osten. Die neuen Gebiete sollten allerdings den Bischöfen von Würzburg (dem Bruder Friedrichs) und von Bamberg gemeinsam unterstellt sein. Daneben schaffte Friedrich es, den Klöstern innerhalb des Bistums neue Besitzungen zu verschaffen. So erhielt Langheim die Pfarrei Bobenkirchen, Schlüsselau wurde um die Pfarrei Pretzfeld vergrößert und das Klarissenkloster in Hof wurde durch neue Stiftungen quasi neugegründet. 1349 gab Friedrich seine Zustimmung zur Neugründung eines Augustineremeritenklosters in Kulmbach. Im selben Jahr suchte der Schwarze Tod die Diözese heim. Wie vielerorts im Reich wurden die Juden verantwortlich für die Katastrophe gemacht. Dies zog schwere Judenverfolgungen nach sich.

Friedrich I. von Hohenlohe starb am 21. Dezember 1352.